O que são painéis monocristalinos e quais são suas vantagens?

As placas utilizadas na geração de energia solar fotovoltaica são, principalmente, produzidos em silício cristalino. Cerca de 80% delas contêm moléculas de silício. Quanto mais pura for a molécula, melhor a conversão de luz solar em energia elétrica. Existem painéis monocristalinos e policristalinos — cada um adequado a um tipo específico de necessidade.

Os painéis fotovoltaicos de silício monocristalino têm cor uniforme, indicando alta pureza da matéria-prima. A tecnologia monocristalina tem eficiência mais alta e os painéis são produzidos a partir de um único cristal de silício ultrapuro.

Existem diferenças entre os painéis monocristalinos e policristalinos para geração de energia fotovoltaica. Continue a leitura de nosso artigo para entender melhor as características e aplicações de cada um deles.

Saiba quais são os tipos de silício usados em painéis fotovoltaicos

Os painéis fotovoltaicos são placas solares instaladas em regiões com boa insolação para captação de luz solar e transformação dessa luminosidade em energia elétrica. Eles são formados por silício, um material semicondutor, composto por átomos minúsculos carregados com elétrons.

Normalmente, os painéis fotovoltaicos contêm dois tipos de silício para criar cargas negativas e positivas. Na carga negativa, o silício se combina com o boro; na positiva, ele se associa ao fósforo. A reação entre essas moléculas permite que as células de silício reajam com o sol, produzindo energia elétrica.

Existem dois tipos de painéis:

  • policristalinos — compostos por pequenos cristais de silício, também chamados de polissilícios. Esse material é produzido em vidro de silício desalinhando, ficando entre o silício amorfo, no qual não há ordem de longo alcance, e o silício monocristalino;
  • monocristalinos — um tipo de silício utilizado em praticamente todos os equipamentos eletrônicos atuais. Ele tem grande capacidade de receber radiação. Em função de sua pureza, a eficiência energética fica entre 14% e 21%, índice maior do que o do silício policristalino. 

Tanto as placas monocristalinas quanto as policristalinas são produzidas a partir do silício. O método utilizado na fundição dos cristais é a principal diferença entre as tecnologias. No caso do policristalino, os cristais de silício são fundidos em um bloco, com a preservação de múltiplos cristais (daí a origem do nome policristalino).

Já no caso do monocristalino, a estrutura é contínua, sem bordas. A maioria dos monocristais de silício deriva do processo Czochralski, que prevê a produção em cilindros de até 2 metros de comprimento e 45 centímetros de diâmetro. Os cortes desse material dão origem aos microcircuitos.

Uma das maneiras de distinguir os dois tipos de painel é saber que as bordas são retangulares nos policristalinos. Isso ocorre porque o silício, durante o processo de fabricação, é derretido, moldado e posteriormente cortado em folhas, no formato quadrado. 

Os monocristalinos, por outro lado, são produzidos a partir de um único tipo de cristal de silício, com alinhamento perfeito.

Entenda as características dos painéis monocristalinos

A tecnologia monocristalina é mais antiga e tem maior eficiência. Esse tipo de painel é facilmente reconhecível, pois tem cor uniforme, indicando silício de alta pureza, e cantos arredondados. Um único cristal de silício é dividido e transformado em lâminas individuais, que, por sua vez, são tratadas e transformadas em células fotovoltaicas.

Entre os diferenciais de uma placa fotovoltaica monocristalina, estão:

  • maior eficiência;
  • com o ganho de eficiência, os painéis ocupam menor espaço;
  • vida útil em torno de 30 anos;
  • melhor funcionamento em condições de baixa luminosidade, em comparação com os painéis policristalinos.

Vale destacar que o silício monocristalino é considerado um dos materiais mais importantes das últimas décadas, já que sua disponibilidade e seu preço acessível têm sido essenciais para o desenvolvimento de novas tecnologias e de dispositivos eletrônicos.

Confira as vantagens dos painéis fotovoltaicos monocristalinos

A principal vantagem do uso de painéis fotovoltaicos monocristalinos é a maior eficiência, mesmo em condições de pouca luz, como dias mais nublados. Embora seu custo seja um pouco maior que o dos painéis policristalinos, é importante entender que a eficiência individual das células fotovoltaicas é maior do que a de várias células juntas.

Durante o processo de montagem do painel solar policristalino, ao encapsular uma célula fotovoltaica, a luz que atinge sua superfície é filtrada pelo vidro e pelo material encapsulante, reduzindo assim a eficiência do painel como um todo.

No entanto, com esse método de produção, o aproveitamento do silício é maior. No caso do painel monocristalino, a desvantagem é que, quando o corte é feito, uma parte das células acaba sendo desperdiçada.

De qualquer maneira, o principal diferencial do painel monocristalino é sua alta eficiência. Isso significa que, com a mesma quantidade de painéis, um sistema monocristalino tem resultados melhores. Ou seja, para atingir a quantidade necessária de geração de energia utilizando painéis monocristalinos, a instalação ocupa menos espaço.

Isso também significa redução de custos de instalação, transporte e valores relacionados à ocupação de espaço. A maior eficiência do módulo solar significa menor custo do sistema solar por watt.

Confira por que o painel monocristalino é mais interessante para a maior parte das instalações

Na comparação com o monocristalino, o custo de instalação do painel policristalino costuma ser mais interessante na maior parte dos projetos. No entanto, além da maior eficiência, o monocristalino tem maior vida útil (em torno de 30 anos) e melhor performance em situações de baixa insolação, como dias nublados.

De modo geral, os painéis policristalinos são mais indicados para instalações em grandes áreas e para clientes que pretendem reduzir o investimento inicial. Já os painéis monocristalinos são ideais para telhados com área reduzida ou propriedades menores, pois, como a tecnologia é mais eficiente, é possível gerar a mesma quantidade de energia em um espaço menor. 

Por essa razão, é importante destacar que não existe uma solução pronta para cada cliente. Pelo contrário, pois, para verificar quais tecnologias são mais adequadas e qual é a melhor relação custo-benefício, o projeto precisa ser estudado e analisado com cautela.

É sempre importante buscar os melhores resultados, mesmo em condições adversas de insolação, situação em que os painéis monocristalinos se mostram mais vantajosos. Além de mais eficientes, com a redução da área de instalação, outros custos, como o de uso do espaço ou mesmo de manutenção, também se reduzem, valorizando o projeto como um todo.

Gostou dessas informações e quer conferir mais detalhes sobre as vantagens de cada tipo de painel solar e suas aplicações? Então, entre em contato conosco para conhecer as tendências do setor de energia solar.

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